(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発する光束を収束光束に変換する集光光学系と、
前記収束光束を複数の光束に分割する第１のレンズアレイと、
２枚の正レンズを含み、前記複数の光束を被照明面上で重ね合わせるコンデンサー光学系と、
を有する照明光学系であって、
前記２枚の正レンズは、それぞれの正の屈折力の強い方の面が互いに向かい合うように配置され、
前記２枚の正レンズのうち、前記光源側に配置された正レンズの屈折力をφ１、前記被照明面側に配置された正レンズの屈折力をφ２とするとき、
０．４  ＜  φ１／φ２  ＜  ０．８
なる関係を満足することを特徴とする照明光学系。
【請求項２】
前記コンデンサー光学系は、前記２枚の正レンズからなることを特徴とする請求項１に記載の照明光学系。
【請求項３】
前記２枚の正レンズは、片方の面が平面で、もう片方の面が凸面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明光学系。
【請求項４】
前記２枚の正レンズは、片方の面が凹面で、もう片方の面が凸面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明光学系。
【請求項５】
前記２枚の正レンズのうち一方は両面とも凸面であり、他方は少なくとも片方の面が凸面であることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明光学系。
【請求項６】
前記集光光学系は、前記光源からの光束を反射する放物面リフレクターと、
前記放物面リフレクターで反射された光束を集光する正レンズを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項７】
前記集光光学系は、前記光源からの光束を反射する楕円リフレクターであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項８】
前記コンデンサー光学系に対して、略平行な光束が入射することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項９】
前記照明光学系の光軸を含み互いに直交する断面を第１平面、第２平面とするとき、
前記第１のレンズアレイは、前記集光光学系からの収束光束を、前記第２平面において略平行な光束に変換することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１０】
前記第１のレンズアレイから出射する前記複数の光束を前記コンデンサー光学系に導く第２のレンズアレイを備えており、
前記第２のレンズアレイは、前記集光光学系からの収束光束を、前記第１平面において略平行な光束に変換することを特徴とする請求項９に記載の照明光学系。
【請求項１１】
前記第１のレンズアレイから出射する前記複数の光束を前記コンデンサー光学系に導く第２のレンズアレイを備え、
前記被照明面が、前記コンデンサー光学系の前記被照明面側の焦点位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１０いずれか１項に記載の照明光学系。
【請求項１２】
画像表示素子と、
光源からの光束で前記画像表示素子を照明する、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の照明光学系と、
前記画像表示素子から出射する光束を被投影面に投影する投影光学系を備えることを特徴とする画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被照明面を照明する照明光学系、及び画像投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ等の画像投影装置において、液晶パネルを照明する際、インテグレータ光学系が用いられていた。例えば、特許文献１のプロジェクタでは、光源からの光束を２つのレンズアレイ、両凸形状のコンデンサーレンズを介して液晶パネルに導いている。このように構成することによって、レンズアレイで分割された複数の光束を液晶パネル上で重ね合わせることによって、液晶パネル上の照度の均一性を向上させていた。
【特許文献１】特開平０９−１２７６１０号公報（段落００１８、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されたような両凸レンズを用いて、レンズアレイから出射した複数の光束を液晶パネル上で重ね合わせる場合、収差の影響によって液晶パネルの周辺部が若干暗くなってしまっていた。
【０００４】
そこで、本発明では、液晶パネル（被照明面）の周辺部の光量落ちを低減し（抑え）、被照明面をより均一に近い照度で照明することが可能な照明光学系を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の照明光学系は、光源から発する光束を収束光束に変換する集光光学系と、前記収束光束を複数の光束に分割する第１のレンズアレイと、２枚の正レンズを含み、前記複数の光束を被照明面上で重ね合わせるコンデンサー光学系と、を有する照明光学系であって、前記２枚の正レンズは、それぞれの正の屈折力の強い方の面が互いに向かい合うように配置され、前記２枚の正レンズのうち、前記光源側に配置された正レンズの屈折力をφ１、前記被照明面側に配置された正レンズの屈折力をφ２とするとき、
０．４  ＜  φ１／φ２  ＜  ０．８
なる関係を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、被照明面上での照度の均一性の高い照明を行うことが可能な照明光学系を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本実施例の画像投影装置は、液晶パネル等の画像表示素子と、この画像表示素子を照明する照明光学系と、画像表示素子からの画像光をスクリーン等に投影する投影光学系とを備える画像投影装置である。以下に図面を用いて本発明の画像投影装置の実施例について詳細に説明する。
【０００８】
（実施例１）
図１及び図２は、本発明の第１実施形態の照明光学系の構成図である。０は照明光学系の光軸（照明光束の中心軸）、１は光源、２は放物面リフレクター（放物面ミラー、放物面反射面）である。そして、３はリフレクター２からの平行光束を集光光束（収束光束）に変換する集光レンズ（集光光学系）である。尚、このリフレクター２と集光レンズ３は、光源１からの光束を集光光束に変換する楕円ミラーに置き換えても良い。また、４は、ｚｙ平面内に２次元的に配置された複数の微小レンズ（レンズセル）を持つ第１のフライアイレンズ（第１のレンズアレイ）である。この第１のフライアイレンズは、集光レンズ３からの光束をｘｚ平面において略平行光束に変換しつつ、集光レンズ３からの光束を複数の光束に分割する。５は、第１のフライアイレンズの各微小レンズに対応する微小レンズを持つ第２のフライアイレンズ（第２のレンズアレイ）で、第１のフライアイレンズからの光束をｙｚ平面において略平行光束に変換する。６は、偏光変換素子であり、第２のフライアイレンズ５から出射する光束の偏光方向を揃える（後段の偏光分離プリズム９に対してＳ偏光、或いはＰ偏光に揃える）機能を持つ。ここで、前述の第１のフライアイレンズ（又は第１及び第２のフライアイレンズ）の作用によって、この第２のフライアイレンズ又は偏光変換素子の近傍に前述の複数の光束に対応する数の複数の光源像を形成する。７は第１のコンデンサーレンズ、８は第２のコンデンサーレンズ、９は偏光分離面１１を持つ偏光分離プリズム（偏光ビームスプリッタ）、１０は液晶パネル（パネル、画像表示素子、反射型液晶表示素子）である。これらの第１のコンデンサーレンズ７、第２のコンデンサーレンズ８は、偏光変換素子（第２のフライアイレンズ）から出射する複数の光束を液晶パネル（被照明面）１０上において重ね合わせることによって、液晶パネル上の照度の均一性を高めている。
【０００９】
尚、ここで、本発明の照明光学系は、光源からの光束を液晶パネルに導く光学系、すなわちリフレクター２（又は集光レンズ３）から第２のコンデンサーレンズ８（又は偏光分離プリズム９）までを指す。
【００１０】
図１、２等に記載しているｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の方向について説明する。まず、この照明光学系の光軸をｚ軸とする。次に、偏光分離プリズム９の偏光分離面１１の法線と照明光束の中心軸Ｏ（ｚ軸）によって規定される面を第１平面とするとき、この第１平面と平行でｚ軸と垂直な方向をｙ軸とする。そして、このｙ軸、ｚ軸の両者に対して垂直な方向をｘ軸とする。尚、図示しているように、図１は、第１実施形態の照明光学系のｘｚ断面における断面図（概略構成図）であり、図２は、同じくｙｚ断面における断面図（概略構成図）である。
【００１１】
次に、第１フライアイレンズの斜視図を図３に、第２フライアイレンズの斜視図を図４に示す。第１フライアイレンズ４の各微小レンズ（レンズセル）の曲率中心が外側（各微小レンズの外枠の中心に対して、各微小レンズの曲率中心位置がｘ方向における外側）に偏心している。本実施例においては、各微小レンズをｘ軸方向に偏心させつつ、各微小レンズ間の境界部分の段差を無くすため、ｘ軸方向の外側に向かうに従って第１フライアイレンズの厚みが増している。第２フライアイレンズ５においては、各微小レンズが（微小レンズの光軸が微小レンズの外枠の中心に対して）ｙ軸方向に偏心している。この各微小レンズの曲率中心位置を各微小レンズの外枠の中心に対して外側に偏心させつつ、各微小レンズ間の境界部の段差をなくすため、第２のフライアイレンズは、ｙ軸方向の外側に向かうにつれて厚みが増している。
【００１２】
図５を用いて、第１、２のフライアイレンズについて詳細に説明する。この図５において、７１、７２、７３、７４は、第１のフライアイレンズ４を構成する微小レンズであり、Ａは微小レンズ７３の中心（微小レンズ７３の外枠の中心）、Ｌ０はそのＡに入射する光線、Ｏ１はこの微小レンズ７３の曲率中心である。この曲率中心Ｏ１は、微小レンズ７３の外側に出てしまっているが、この限りでは無く、曲率中心Ｏ１は、微小レンズ７３の内部にあってもよいし、本実施例のように外側（ｘ軸方向の外側）に存在しても構わない。
【００１３】
ここで、微小レンズ７３の中心部Ａに入射する光線Ｌ０について説明する。前段の集光レンズ３によって集光作用を与えられた光線Ｌ０は光軸Ｏに近づきつつ第１のフライアイレンズ４の微小レンズ７３の中心Ａに入射する。この微小レンズ７３は、前述したように光軸がｘ軸方向の外側に偏心しているため、微小レンズ７３に入射した光線Ｌ０は屈折され、このｘｚ断面において光軸Ｏと平行（実質的に平行）な光線Ｌ１となって第１のフライアイレンズから出射する。但し、第１のフライアイレンズ４は、この微小レンズ７３の中心Ａを通るＬ０に対して、ｘｚ断面内においては屈折作用を与えるが、ｙｚ断面内においては特に作用しない。そのため、第１のフライアイレンズ４から出射する光線Ｌ１は、ｘｚ断面においては光軸Ｏと平行であるが、ｙｚ断面においては光軸Ｏに対して非平行（光軸に近づく方向に傾いている）のままである。
【００１４】
そこで、第２のフライアイレンズ５は、ｙｚ断面において第２のフライアイレンズ内の微小レンズの中心を通る光線が光軸Ｏに対して平行になるように構成されている。
【００１５】
ここで、集光レンズから第２のフライアイレンズまでの距離が集光レンズから第１のフライアイレンズまでの距離よりも長いため、第２フライアイレンズ出射後の光束は、ｙ軸方向（ｙｚ断面内）の幅がｘ軸方向（ｘｚ断面内）の幅よりも狭くなる。この幅が狭くなるｙ軸方向と、前述の偏光分離面１１の法線方向とが、同一平面内（ｙｚ断面内）に存在することによって、偏光分離プリズムの偏光分離特性を高めている。
【００１６】
次に、本実施例のコンデンサーレンズ（コンデンサー光学系、第１、２のコンデンサーレンズ）の構成について、図６を用いて詳細に説明する。本実施例１においては、第１、２のコンデンサーレンズを共に平凸レンズとしており、互いの凸面が向かい合うようにこれらのコンデンサーレンズを配置している。
【００１７】
これらの第１、２のコンデンサーレンズの具体的な構成を以下に示す。ここで、ｆは全体（照明光学系全系）の焦点距離（第１、２コンデンサーレンズの合成焦点距離）、ＦＮＯは照明光学系全系のＦＮＯである。尚、このＦＮＯは、（照明光学系全系の焦点距離）／｛２×（コンデンサーレンズに入射する最大の光線高さ）｝、或いは（照明光学系全系の焦点距離）／（第２のフライアイレンズの対角方向の長さ）で演算することができる値である。ｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４は、それぞれ第１コンデンサーレンズの光源側の面、液晶パネル側の面、第２のコンデンサーレンズの光源側の面、液晶パネル側の面の曲率半径である。そして、ｄ１、ｄ２、ｄ３は、それぞれ第１のコンデンサーレンズの光軸位置での厚み、第１のコンデンサーレンズと第２のコンデンサーレンズの光軸位置での距離、第２のコンデンサーレンズの厚みを示している。そして、ｎ１、ν１は第１のコンデンサーレンズの屈折率、アッベ数を、ｎ２、ν２は第２のコンデンサーレンズの屈折率、アッベ数を示している。尚、曲率半径が∞（無限大）とは、その面が平面であることを意味している。
【００１８】
（数値実施例１）
f = 69.05         FNO = 2.0  
r1 =   ∞           d1 = 4.40      n1 = 1.51633       ν1 = 64.1
r2 = -100.08        d2 = 1.00
r3 =   55.38        d3 = 6.90      n2 = 1.51633       ν2 = 64.1
r4 =   ∞
この図６において、１２は偏光変換素子６の光の出射口（或いは偏光変換素子に開口絞りを配置する場合においてはその開口絞り）を、１３は液晶パネル１０の中心を、１４は液晶パネル１０の端部を示している。
【００１９】
第１、２のコンデンサーレンズ７、８から成るコンデンサー光学系の液晶パネル側の焦点位置に液晶パネルを配置することによって、平行光束（無限遠物体からの光束とも言える）を液晶パネル上に集光（結像）する。このコンデンサー光学系の収差（特にコマ収差）を低減することによって、液晶パネルの中心（像面の中心）１３と液晶パネルの端部（像面の端部）１４における光量の差を低減することができ、液晶パネル上の照度の均一性を高めることができる。
【００２０】
本実施例においては、コンデンサー光学系を、互いに凸面を向かい合わせた第１、２のコンデンサーレンズで構成している。このように凸面を向かい合わせた２枚の平凸レンズでコンデンサー光学系を構成することにより、各レンズの凸面に入射する光線の角度を軸外においても小さくすることができるため、収差発生（コマ収差の発生）を低減することができる。具体的に、図７にはパネル面１０の中心１３に向かう光束の横収差図を、図８にはパネル面１０の周辺部（パネル対角方向の端部）１４に入射する光束の横収差図でありパネル対角方向の端部に入射する光線の横収差図を示す。図７、８からも分かるように、液晶パネル位置での横収差（特にコマ収差）が低減され、液晶パネル（矩形形状の照明領域）上での照度の均一性の高い照明を行えていることが分かる。図９には、その照度分布を示す。この図９を見れば液晶パネル（照明領域）上において、四隅（対角方向の端部）に陰り（光量低下）が発生していないことが分かる。
【００２１】
また、上記第１、２コンデンサーレンズはいずれも片方の面が平面の平凸レンズとしたがこの限りでは無く、両凸レンズやメニスカスレンズで構成しても構わない。但し、両凸レンズの場合はより強い凸面（曲率半径の小さい面）を、前述の平凸レンズの凸面と置き換えて考える。すなわち、より強い凸面同士を向かい合わせる構成とする。また、メニスカスレンズの場合は凸面同士を向かい合わせるように構成する。例えば、２枚のうち１枚（片方）のコンデンサーレンズを平凸レンズとし、もう１枚（もう一方）のコンデンサーレンズをメニスカスレンズとする場合、平凸レンズの凸面とメニスカスレンズの凸面とが向かい合うように配置する。また、前述の２枚のうちの１枚を両凸レンズに置き換えた場合は、前述の通り、両凸レンズのより強い凸面を、もう１枚のレンズの正のパワーの強い面と向かい合わせるように配置する。但し、平凸レンズで構成した方が製造が容易であるため精度を高くすることができる上、コストの面で有利であるため好ましい。尚、この２枚のコンデンサーレンズのうち光源側のコンデンサーレンズは平凸レンズであることが望ましい。
【００２２】
以上の実施例１においては、第１、２のフライアイレンズを構成する全ての微小レンズが偏心しているように記載したがその限りではない。例えば、第１フライアイレンズのｘ軸における中心位置に微小レンズが配置されている場合（第１フライアイレンズの微小レンズのうち光軸Ｏの位置に配置された微小レンズが存在する場合）は、その微小レンズは偏心しないように構成する。すなわち、第１のフライアイレンズにおいて、第１のフライアイレンズの中心に対してｘ軸方向のプラス（図３中の右側）側に配置された微小レンズは、その微小レンズの光軸がその微小レンズの外枠の中心に対してプラス側に偏心している。また、逆に、第１のフライアイレンズにおいて、第１のフライアイレンズの中心に対してｘ軸方向のマイナス（図３中の左側）側に配置された微小レンズは、その微小レンズの光軸がその微小レンズの外枠の中心に対してマイナス側に偏心している。但し、ｙ軸方向に関しては、第１のフライアイレンズのいずれの微小レンズも偏心しないように構成している。尚、第２のフライアイレンズに関しては、上述の第１のフライアイレンズに関するｘ軸方向とｙ軸方向とを逆転させれば同じことが言える。
【００２３】
この本実施例１においては、第１、２のフライアイレンズ中の微小レンズが中心位置に配置されていなかった（ｘ軸方向にもｙ軸方向にも偶数列×偶数行の微小レンズが配置されている）ため、全ての微小レンズが偏心するように構成されている。
【００２４】
これは後述する実施例２、３においても同様であり、第１、２のフライアイレンズを構成する全ての微小レンズが偏心している必要は無く、少なくとも一部（半分以上）の微小レンズが偏心していれば良い。
【００２５】
また、前述のリフレクター（放物面ミラー）と集光レンズの組合せの代わりに、図１０、図１１に示すように、反射面が楕円形状のリフレクター５３を用いても良い。図１０はｘｚ断面における構成図であり、図１１はｙｚ断面における構成図である。図に示すように光源から発せられた光は、楕円リフレクター５３によって反射され、収束光となるので、前述の構成と同等の光学作用となる。このとき、集光レンズ３が不要となるため、部品点数を減らすことができ、全体の構成を簡素化することができる。尚、この楕円形状のリフレクターを用いる変形例は、以下の実施例２、３にも適用可能である。
【００２６】
（実施例２）
図１２及び図１３は、本発明の第２実施形態の構成図である。２２は、照明光学系の光軸、２３は光源、２４はリフレクター、２５は集光レンズ、２６は第１のフライアイレンズ、２７は第２のフライアイレンズ、２８は偏光変換素子である。そして、偏光変換素子で偏光方向を揃えられた光が、第１のコンデンサーレンズ２９、第２のコンデンサーレンズ３０、偏光分離プリズム３１を経て、液晶パネル（画像表示素子）３２に入射する。図のｘ、ｙ、ｚ軸方向に関しては、実施例１と同様である。図１２はｘｚ断面における構成図であり、図１３はｙｚ断面における構成図である。コンデンサーレンズ以外の構成は実施例１と同様である。コンデンサーレンズは２枚の正屈折力を有するレンズ（メニスカスレンズ）から構成されている点が特徴である。この２枚の正レンズ（正のメニスカスレンズ）は、お互いの凸面が向かい合うように配置されている。以下に記載する数値実施例２において記載する符号は、数値実施例１と同様である。
【００２７】
（数値実施例２）
f = 69.05       FNO = 2.0      
r1 = -1245.05     d1 = 4.40      n1 = 1.51633       ν1 = 64.1
r2 =  -95.76      d2 = 0.50
r3 =   52.92      d3 = 6.90      n2 = 1.51633       ν2 = 64.1
r4 =   692.93
図１４において、１２は偏光変換素子２８の光の出射口（或いは偏光変換素子に開口絞りを配置する場合においてはその開口絞り）を、３３は液晶パネル３２の中心を、３４は液晶パネル３２の端部を示している。
【００２８】
このように２つのメニスカスレンズの凸面同士を向かい合わせ、凹面を外側に向けるように構成すると、光線のレンズ面に入射する入射角度を軸外においても小さくすることができるため収差発生を低減することができる。別の言い方をすれば、この２つのメニスカスレンズは、互いに強い凸面（正の屈折力が強い面）を向かい合わせるように構成させると、上記のような効果が得られる。
【００２９】
図１５はパネル３２の中心３３に向かう光線の横収差図であり、図１６はパネル３２の周辺部３４での横収差図であり、パネル対角方向の端部に入射する光線の横収差図である。これらの図に示すように、軸上、軸外ともコマ収差の発生を低減させている。これにより照明領域を四隅に陰りのない矩形形状とすることができるので、光源からの光をパネル面３２に効率的に導くことができる。
【００３０】
（実施例３）
図１７及び図１８は、本発明の第３実施形態の構成図である。３５は照明光学系の光軸、３６は光源、３７はリフレクター、３８は集光レンズ、３９は第１のフライアイレンズ、４０は第２のフライアイレンズ、４１は偏光変換素子である。この偏光変換素子４１で偏光方向が揃えられた光が、第１のコンデンサーレンズ４２、第２のコンデンサーレンズ４３、偏光分離プリズム４４を経て、液晶パネル（画像表示素子）４５に入射する。図のｘ、ｙ、ｚ軸方向に関しては、実施例１と同様である。図１７はｘｚ断面における構成図であり、図１８はｙｚ断面における構成図である。コンデンサーレンズ以外の構成は実施例１と同様である。
【００３１】
この実施例３のコンデンサーレンズは、２枚の正屈折力を有するレンズ（正レンズ）から構成され、第１のコンデンサーレンズ４２は片方の面が平面でもう片方の面が凸面であり、第２のコンデンサーレンズ４３は両面が凸面である。第１のコンデンサーレンズ４２は、凸面が第２のコンデンサーレンズ側を向いて配置されており、第２のコンデンサーレンズ４３は正屈折力の強いほうの面が前記第１のコンデンサーレンズ４２側を向いて配置されている。つまり、第１、２のコンデンサーレンズ（２枚の正レンズ）は、互いに正の屈折力が強い面が向かい合うように構成している。
【００３２】
（数値実施例３）
f =  69.05       FNO = 2.0
R1 =    ∞         D1 = 4.40      N1 = 1.51633       ν1 = 64.1
R2 = -101.26       D2 = 0.50
R3 =   56.84       D3 = 6.90      N2 = 1.51633       ν2 = 64.1
R4 = -1757.36
図１９において、１２は偏光変換素子４１の光の出射口（或いは偏光変換素子に開口絞りを配置する場合においてはその開口絞り）を、５１は液晶パネル４５の中心を、５２は液晶パネル４５の端部を示している。
【００３３】
このように、２つの正レンズの凸面が向かい合い（正の屈折力が強い面が向かい合い）、第２のコンデンサーレンズは両凸レンズである構成としている。このように構成することにより、各レンズ面に入射する光線の入射角度を軸外においても小さくすることができるため、収差量を低減することができる。
【００３４】
図２０はパネル４５の中心５１に向かう光線の横収差図であり、図２１はパネル４５の周辺部５２に向かう光線（パネル対角方向の端部に入射する光線）の横収差図である。これらの図に示すように、軸上、軸外ともコマ収差の発生を低減させている。これにより照明領域を四隅に陰りのない矩形形状とすることができるので、光源からの光をパネル４５に効率的に導くことができる。
【００３５】
尚、上記実施例１、２、３は適宜組み合わせても構わない。つまり、本発明は、第１、２のコンデンサーレンズ各々の正の屈折力が強い面同士を向かい合わせるように構成していれば良く、上記の実施例１、２、３に限定されない。例えば、第１、２のコンデンサーレンズが共に両凸の正レンズであっても構わないし、両凸レンズとメニスカスレンズとの組合せであっても構わない。
【００３６】
ここで、前述の第１、２のコンデンサーレンズについて望ましい条件を記載する。コンデンサー系を構成する第１、２のコンデンサーレンズ（２枚の正レンズ）の各々の正の屈折力の強い（凸面でその凸面の曲率半径が小さい）側の面の曲率半径をＲ１、弱い（正の屈折力が弱い、或いは負の屈折力が強い）側の面の曲率半径をＲ２とする。このとき、
│Ｒ１／Ｒ２│  ＜  ０．５・・・（１）
なる関係を満足することが望ましい。
【００３７】
上記の２つのコンデンサーレンズの正の屈折力の強い面同士を互いに向かい合わせるように配置した上で、この条件式（１）を満足することにより、軸外の収差を低減することができる。
【００３８】
ここで、実施例１、２、３の第１、２のコンデンサーレンズについて、条件式（１）の値を示す。
【００３９】
【表１】
0005393055.tif 000002
【００４０】
更に好ましくは、
│Ｒ１／Ｒ２│  ＜  ０．２・・・（１ａ）
を、満足することが望ましい。
【００４１】
更には、
│Ｒ１／Ｒ２│  ＜  ０．１・・・（１ｂ）
を満足すると尚望ましい。
【００４２】
また、これらの２枚のコンデンサーレンズ（正レンズ）のうち、光源側に配置された正レンズの屈折力（光学的パワー、焦点距離の逆数）をφ１、前記被照明面側に配置された正レンズの屈折力（光学的パワー、焦点距離の逆数）をφ２とする。このとき、
０．４  ＜  φ１／φ２  ＜  ２．０・・・（２）
を満足することが望ましい。
【００４３】
この条件式（２）を満足することにより、２つのレンズそれぞれによる光を屈折させる量（角度）の差を低減することができるため、収差発生を低減できる。
【００４４】
ここで、実施例１、２、３の条件式（２）の値を示す。
【００４５】
【表２】
0005393055.tif 000003
【００４６】
更に望ましくは、
０．４  ＜  φ１／φ２  ＜  ０．８・・・（２ａ）
を満足することが望ましい。
【００４７】
更には、
０．４８  ＜  φ１／φ２  ＜  ０．７・・・（２ｂ）
を満足すると尚望ましい。
【００４８】
尚、本実施例は、主に、光源からの光束を用いて液晶パネル（画像表示素子、画像形成素子）を照明する照明光学系について記載したがこの限りでは無い。例えば、前述の画像表示素子と、その画像表示素子を照明する照明光学系と、その画像表示素子で形成した画像をスクリーン上（被投影面上）に画像を投影（画像投影）する投影光学系を備えた画像投影装置（プロジェクタ）にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明第１実施例のｘｚ断面の構成図
【図２】本発明第１実施例のｙｚ断面の構成図
【図３】本発明第１実施例の第１フライアイレンズの斜視図
【図４】本発明第１実施例の第２フライアイレンズの斜視図
【図５】本発明第１実施例の第１フライアイレンズの光学作用説明図
【図６】本発明第１実施例のコンデンサーレンズの収差評価用光路図
【図７】本発明第１実施例の軸上の横収差図
【図８】本発明第１実施例の軸外の横収差図
【図９】照明領域説明図
【図１０】本発明第１実施例の別構成におけるｘｚ断面の構成図
【図１１】本発明第１実施例の別構成におけるｙｚ断面の構成図
【図１２】本発明第２実施例のｘｚ断面の構成図
【図１３】本発明第２実施例のｙｚ断面の構成図
【図１４】本発明第２実施例のコンデンサーレンズの収差評価用光路図
【図１５】本発明第２実施例の軸上の横収差図
【図１６】本発明第２実施例の軸外の横収差図
【図１７】本発明第３実施例のｘｚ断面の構成図
【図１８】本発明第３実施例のｙｚ断面の構成図
【図１９】本発明第３実施例のコンデンサーレンズの収差評価用光路図
【図２０】本発明第３実施例の軸上の横収差図
【図２１】本発明第３実施例の軸外の横収差図
【符号の説明】
【００５０】
０  照明光学系の光軸
１  光源
２  リフレクター
３  集光レンズ
４  第１のフライアイレンズ
５  第２のフライアイレンズ
６  偏光変換素子
７  第１のコンデンサーレンズ
８  第２のコンデンサーレンズ
９  偏光分離プリズム
１０  液晶パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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